模板 | 最長公共子序列模板及問題詳解
使用例題:最長公共子序列(原題鏈接)
題意:
?????給你兩個字符串text1,text2,求兩串字符串中的共有最長字序列。
代碼詳解:
int longestCommonSubsequence(string text1, string text2) {
const int N=1e3+10;
//初始化為0
int dp[N][N]={0};
int n=text1.size();
int m=text2.size();
for (int i=1;i<=n;i++)
{
for (int j=1;j<=m;j++)
{
//i-1因為字符串從0開始記數
//倘若字符相同,則字符共有個數加一
if (text1[i-1]==text2[j-1])dp[i][j]=dp[i-1][j-1]+1;
//否則考慮不取text1末的字符的情況,或不取text2字符末的情況
else dp[i][j]=max(dp[i-1][j],dp[i][j-1]);
}
}
return dp[n][m];
}
問題一:
?????為什么max里只存在兩種情況?
?????原因:當兩個字符出現不同時,說明此時兩個字符串中的字符需要考慮取其中一個選取,此時存在兩種情況,1.不取text1字符串的末尾,2.不取text2字符串的末尾,即dp[i-1][j]和dp[i][j-1]兩種情況。假設比較dp[i-1][j-1]代表同時舍棄兩個字符,此時相當于沒做出改變。
問題二:
?????編寫代碼輸出最長公共子序列的長度和其中一個最長公共子序列。
?????本代碼采用遞推的形式,因為查找的代碼從左上至右下,所以可以使用從右下至左上的形式輸出,因此代碼的移動方式分為三種,即當字符不相同時,比較上邊和左邊的值,當字符相同時,移至左上,并輸出字符。
void print(int i, int j){
//當a或者b的長度完全跑完時,停止代碼
if(i == 0 || j == 0)return;
//優(yōu)先考慮格子內字符不同的情況,避免因為過早滿足判斷字符相同情況而暴斃
if(dp[i][j]==dp[i-1][j])print(i-1,j);//考慮上邊格子符合條件
else if (dp[i][j]==dp[i][j-1])print(i,j-1);//考慮左邊代碼是否符合
else if(dp[i][j]==dp[i-1][j-1]+1)
{
//符合則移至左上
print(i-1,j-1);
cout<<a[i-1];
}
}
問題三:
?????請使用滾動數組壓縮空間、計算最長公共子序列方案數。(核對鏈接)
?????首先先解決如何計算最長公共子序列的方案數,依據遞推的思維,從代碼的移動方式可知,存在三種移動方式,因此可以推出當前的方案數由上一步的方案數推移得到。但此時, 存在一種特殊情況,即dp[i-1][j]和dp[i][j-1]都來自dp[i-1][j-1]時,代碼存在重復操作,因此需要進行特殊判斷,當滿足該條件時,減去dp[i-1][j-1]。
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N=1e6+10,M=1e8;
//使用滾定數組壓縮空間
int dp[2][N]={0},ans[2][N];
string a,b;
int main(){
cin >>a>>b;
int n=a.size();
int m=b.size();
//題意中,字符串末存在'.'
n--;
m--;
//初始化方案數
for (int i=0;i<=m;i++)ans[0][i]=1;
ans[1][0]=1;
for (int i=1;i<=n;i++)
{
for (int j=1;j<=m;j++)
{
//初始化方案數,避免不能使用的情況
ans[i & 1][j]=0;
if (a[i-1]==b[j-1])
{
dp[i & 1][j]=dp[i-1 & 1][j-1]+1;
//當字符相同,方案來源于左上
ans[i & 1][j]+=ans[i-1 & 1][j-1];
}
else dp[i & 1][j]=max(dp[i-1 & 1][j],dp[i & 1][j-1]);
//字符不相同,判斷左邊和上邊兩個的方案來源
if (dp[i & 1][j]==dp[i & 1][j-1])ans[i & 1][j]+=ans[i & 1][j-1];
if (dp[i & 1][j]==dp[i-1 & 1][j])ans[i & 1][j]+=ans[i-1 & 1][j];
//特判來源特殊情況
if (a[i-1] != b[j-1] && dp[i & 1][j]==dp[i-1 & 1][j-1])ans[i & 1][j]-=ans[i-1 & 1][j-1];
ans[i & 1][j]=ans[i & 1][j]%M;
}
}
//判斷滾動數組,最后存入的結果是在1,還是0
if (n & 1)cout <<dp[1][m]<<"\n"<<ans[1][m]<<"\n";
else cout <<dp[0][m]<<"\n"<<ans[0][m]<<"\n";
return 0;
}